[实用新型]自适应风光互补供暖系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及绿色能源利用领域，特别涉及一种自适应风光互补供暖系统。 

背景技术

目前，国内外供暖方式从供暖设备设施划分主要有以下几种类型:一是集中供热。这是比较传统的供暖方式，主要又分为市政热力管网和小区内锅炉集中供热。二是分散式采暖方式:即每户独立成一个供暖体系。三是变频空调，冬季供热、夏季制冷。四是水源中央空调系统，又称地源热泵，利用地下20-30米处120度一350度左右的地下水资源或各类水源，夏季提供5 0C一7 0C的冷水给房间供冷；冬季提供45 0C左右的热水供给房间供暖。 

上述几种供暖方式分别存在以下问题:①由于许多住宅楼每户住宅内没有分户计量的阀门和热表，住户不能根据自己的需要调整所需的热量。②分散式采暖和变频空调虽然可以根据自己的需要灵活调整采暖时间和温度，但是其造价十分昂贵，另外造成空气污染也是一个必须面对的重要问题。③水源中央空调又称地源热泵，是一种节能环保的供暖方式，但是受地下水限制十分严重。总之，上述供暖方式均存在利用传统能源高碳排放、消耗大、不节能等缺陷，不符合国家低碳环保、节能减排的政策要求。 

发明内容

为了克服现有技术中供暖能源对环境的污染和不节能的不足，本实用新型提供一种自适应风光互补供暖系统。本实用新型的技术方案是：一种自适应风光互补供暖系统，该系统中包括风力发电机、光伏发电模块、控制器、升压单元、蓄电池和负载，风力发电机和光伏发电模块的输入端连接控制器，控制器的输出端连接升压单元，升压单元连接蓄电池，升压单元追踪风力发电机和光伏发电模块输出功率的最大功率点，蓄电池连接至少一个负载。 

所述蓄电池和各负载之间设有逆变器或斩波器，连接负载时均通过开关连接。所述控制器中包括信号处理单元，信号处理单元根据风力发电机中的转速传感器的转速监测值计算最佳风速，调节系统电路驱动信号的占空比，控制风力发电机的输出功率。所述控制器中利用PID原理处理功率计算，控制器通过风力发电机的转速推测风力发电机最佳的风速，得到最大输出功率，把信号处理单元计算得到的功率与系统的实际功率进行比较，利用PID控制调节误差，产生脉冲宽度调制（PWM）调节DC/AC变换器，改变信号的占空比。 

所述光伏发电模块包括太阳能电板和驱动单元，驱动单元推动太阳能电池板运动。所述驱动单元包括感光传感器、驱动电机，感光传感器把检测信号反馈给驱动系统，驱动单元驱动电机旋转，对太阳能电池板的仰角和方位角进行控制实现光源随动跟踪，使太阳能电池板的日照接触而最大，入射角最佳。所述驱动电机包括至少有一个x轴方向的电机和与x轴数量相同的y轴方向的电机。所述升压单元包括三种模式：风力发电机组单独向负载供电、光伏发电模块单独向负载供电、风力发电机组和光伏发电模块联合向负载供电。 

本实用新型有如下积极效果：本实用新型中设置使用了升压单元，升压单元为双输入BOOST单元，该升压单元电路可以实现2种不同性质的电源输入，简化了传统的多输入变换器的电路结构，提高了电压增益，降低了开关器件电压应力，而且升压单元能够追踪风力发电机和光伏发电模块输出功率的最大功率点，保证发电效率，避免了输出功率低时影响系统的稳定性和能量的有效利用率。本实用新型中对风力发电和光伏发电军进行了改进，风力发电中利用PID控制算法，保证了风力发电中可以通过调节电路驱动信号的占空比控制风力发电机的输出功率，进而完成对电功率的调节，从而间接的达到了控制风力发电机转速的目的。光伏发电中安装使用了驱动电机，光伏板可以随光源移动，提高了有效日照时间和工作效率，实现了节能减排、低碳环保的目的，充分利用了风能这种可再生能源。 

附图说明

图1 是本实用新型中风光互补自适应供暖系统的工作示意图； 

图2 是本实用新型中控制器的PID原理示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。